1 ‑ Период приработки; 2 ‑ период нормальной эксплуатации (внезапные отказы);

3 ‑ Период интенсивного износа (внезапные и износовые отказы)

Наибольшее число дефектов, отказов и аварий приходится на процесс строительства и в первый период эксплуатации зданий и сооружений.

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта (который до возникновения отказа был работоспособным).

Главные причины отказов: недостаточное качество изделий, монтажа, осадка оснований, температурно-влажностные изменения и т.д.

Построечный и первый послепостроечный периоды характеризуются приработкой всех элементов в сложной единой системе здания. В этот период происходят сдвиг и отрыв внутренних стен от наружных, усадка, температурные деформации конструкции, ползучесть материалов и т.д.

По окончании периода приработки конструкций и элементов зданий и сооружений в период нормальной эксплуатации число отказов снижается и стабилизируется.

Основными в этот период являются внезапные деформации, связанные с условиями работы и эксплуатации элементов.

Причиной внезапных деформаций могут быть неожиданные концентрации нагрузок, ползучесть материалов, неудовлетворительная эксплуатация, температурно-влажностные воздействия, неправильное выполнение ремонтных работ.

Третий период - это период интенсивного износа, который связан со старением материала конструкций, снижением его физико-механических свойств.

Конструкции и оборудование даже при нормальных условиях эксплуатации имеют разные сроки службы и изнашиваются неравномерно. Продолжительность службы отдельных конструкций зависит от материалов и условий эксплуатации. На долговечность конструктивных элементов влияют конструктивное решение и капитальность здания в целом; в зданиях, выполненных из прочных материалов и надежных конструкций, любой элемент служит дольше, чем в зданиях из недолговечных материалов.

Во время эксплуатации конструктивные элементы и инженерное оборудование зданий под воздействием природных условий и деятельности человека постепенно теряют свои эксплуатационные качества. Это явление называется физическим (материальным, техническим) износом и определяется в относительных величинах (%) и в стоимостном выражении.

Для технической характеристики состояния отдельных конструкций здания возникает необходимость определить их физический износ.

Физический износ – величина, характеризующая степень ухудшения технических и связанных с ними других эксплуатационных показателей здания на определенный момент времени, в результате чего происходит снижение стоимости конструкции здания. Под физическим износом понимают потерю зданием с течением времени несущей способности (прочности, устойчивости), снижение тепло- и звукоизоляционных свойств, водо- и воздухонепроницаемости.

Основными причинами физического износа являются воздействия природных факторов, а также технологических процессов, связанных с эксплуатацией здания.

Процент износа зданий определяют по срокам службы или фактическому состоянию конструкций, пользуясь правилами оценки физического износа, где в таблицах устанавливаются признаки износа, количественная оценка и определяется физический износ конструкций и систем (в %).

Физический износ устанавливают:

• на основании визуального осмотра конструктивных элементов и определения процента потери несущей способности или эксплуатационных свойств вследствие физического износа с помощью таблиц;

• экспертным путем с оценкой остаточного срока службы;

• расчетным путем;

• инженерным обследованием здания с определением стоимости работ, необходимых для восстановления его эксплуатационных свойств.

Физический износ здания определяется сложением величин физического износа отдельных элементов здания: стен, перекрытий, крыши, кровли, полов, оконных и дверных устройств, отделочных работ, внутренних санитарно-технических и электротехнических устройств и других элементов.

Для определения физического износа Q_ф конструкций обследуют их отдельные участки, имеющие разную степень износа. Процент Q_ф всего здания определяют как среднее арифметическое значение износа отдельных конструктивных элементов, взвешенных по их удельным весам в общей восстановительной стоимости объекта:

Q_ф = d_i l_i / 100, (1.1)

где d_i – удельная стоимость данного конструктивного элемента или инженерной системы в общей восстановительной стоимости, %;l_i – износ конструктивного элемента, установленного при техническом обследовании, %.

Помимо физического износа здание стареет морально. Моральный износ наступает независимо от физического материального износа и представляет собой снижение и утрату эксплуатационных качеств зданий, вызываемую изменением нормативных требований к их планировке, благоустройству, комфортности.

Под сроком службы здания понимают продолжительность его безотказного функционирования при условии осуществления мероприятий технического обслуживания и ремонта. Продолжительность безотказной работы элементов здания, его систем и оборудования не одинакова.

При определении нормативных сроков службы здания принимают средний безотказный срок службы основных несущих элементов – фундаментов и стен. Срок службы других элементов может быть меньше нормативного срока службы здания. Поэтому в процессе эксплуатации здания эти элементы приходится заменять, возможно, несколько раз.

Нормативный срок службы элементов здания устанавливают с учетом выполнения мероприятий по технической эксплуатации (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Минимальные сроки службы конструктивных элементов зданий

Элементы жилых зданий	Срок службы, лет
Фундаменты
Бетонные, железобетонные (ленточные и свайные), бутовые на цементном растворе	1 – 150
Бутовые на известковом растворе	50 – 150
Бутовые или бетонные столбчатые	50 – 150
Кирпичные	30 – 50
Стены и каркасы
Железобетонные и стальные каркасы	150
Стены:
из кирпича или керамических пустотелых камней, несущие толщиной в 2,5 кирпича или самонесущие (при несущем железобетонном или стальном каркасе)	150
толщиной до 2,5 кирпича	125
облегченной кладки	100
крупнопанельные	150
крупноблочные	125
из мелких бетонных и легкобетонных камней	100
Продолжение табл. 1.1
Элементы жилых зданий	Срок службы, лет
из монолитного шлако-, керамзитобетона и т.п.	100
Стыки панелей и блоков полносборных стен	10
Перекрытия
По кирпичным, бетонным или железобетонным сводам	100 – 150
Сборные железобетонные из крупноразмерных панелей (настилов, плит) в зданиях каменных особо капитальных	100 – 150
Сборные железобетонные из крупноразмерных панелей (настилов, плит) при толщине стен до 2,5 кирпича	100 – 125
То же, в крупнопанельных зданиях и в зданиях с кирпичными стенами облегченной кладки	100
Монолитные железобетонные	100 – 150
Сборные железобетонные из мелко- и среднеразмерных элементов, сборно-монолитные железобетонные	100 – 150
По стальным балкам с железобетонным заполнением (монолитным или сборным), с заполнением кирпичными сводиками	100 – 150
По деревянным балкам, оштукатуренные междуэтажные по стальным балкам с деревянным междубалочным заполнением	60
То же, под санитарными узлами	30
То же, чердачные	30
По деревянным балкам, облегченные, неоштукатуренные	20
Полы с покрытиями
Из керамической плитки, террацовыми	60
Цементными	30
Дощатыми шпунтованными:
по перекрытиям	30
по грунту	20
Паркетными:
дубовыми на рейках	40
то же, на мастике	20
буковыми на рейках	30
то же, на мастике	20
березовыми и осиновыми на рейках	25
то же, на мастике	15
Из паркетной доски	15
Из твердой древесно-волокнистой плиты	15
Из линолеума	10 – 30
Из поливинилхлоридных плиток	10
Лестницы
Из сборных железобетонных крупноразмерных элементов	100 – 150
Монолитные железобетонные	100 – 150
Из каменных, бетонных, железобетонных ступеней по стальным и металлическим косоурам	100 – 150
Деревянные	30
Балконы и крыльца
из железобетонных крупноразмерных плит	60
то же, по стальным консольным балкам	50
Окончание табл.1.1
Элементы жилых зданий	Срок службы, лет
Перегородки
Кирпичные, бетонные, из керамических блоков и т.п.	100 – 150
Железобетонные, гипсобетонные «на комнату»	100 – 150
Плитные гипсолитовые, легкобетонные	80
Деревянные оштукатуренные межкомнатные	50
То же, в санитарных узлах	20
Обшитые сухой штукатуркой по деревянному каркасу	30
Двери и окна из древесины
Оконные и балконные заполнения	30
Дверные заполнения:
внутриквартирные	60
входные в квартиру	30
Входные в здание	10
Внутренняя отделка
Штукатурка:
по каменным стенам	40
по деревянным стенам и перегородкам	30
Облицовка:
керамическими плитками	30
сухой штукатуркой	20
Окраска в квартирах:
водными составами	4
эмульсионными составами	5
Окраска лестничных клеток:
водными составами	3
эмульсионными составами	4
Окраска безводными составами (масляными, алкидными красками, эмалями, лаками и др.) стен, потолков, столярных изделий, полов, радиаторов, трубопроводов, лестничных ограждений	4 – 6
Оклейка стен обоями	4 – 6
Наружная отделка
Облицовка:
естественным камнем	100 – 150
керамическими и цементными офактуренными плитками	100 – 150
ковровой плиткой	30
Терразитовая штукатурка	30
Штукатурка по кирпичу:
сложным раствором	30
известковым раствором	20
Окраска по бетону или штукатурке:
известковыми составами	3
силикатными	4
полимерными	5
кремнийорганическими красками	8
Масляная окраска по дереву	6
Окраска кровель масляными составами	5

Эксплуатационные требования подразделяются на общие и специальные.

Общие требования предъявляются ко всем зданиям, специальные – к определенной группе зданий, отличающихся назначением или технологией производства. Общие и специальные эксплуатационные требования содержатся в нормах и технических условиях на проектирование зданий.

Специальные требования, определяемые назначением здания, отражаются в техническом задании на проектирование.

Эксплуатационные требования предъявляются к зданиям исходя из принятых объемно-планировочного и конструктивного решений, предусматривающих минимальные затраты на техническое обслуживание и ремонт конструкций и инженерных систем.

При проектировании зданий и сооружений необходимо обеспечить ряд мероприятий:

- конструктивные элементы и инженерные системы должны обладать достаточной безотказностью, быть доступными для выполнения ремонтных работ, устранения возникающих неисправностей и дефектов, для регулировки и наладки в процессе эксплуатации;

- конструктивные элементы и инженерные системы должны иметь одинаковые или близкие по значению межремонтные сроки службы;

- мероприятия по контролю технического состояния здания, под-держанию его работоспособности или исправности;

- подготовка к сезонной эксплуатации должна осуществляться наиболее доступными и экономичными методами;

- здание должно иметь устройства и необходимые помещения для размещения эксплуатационного персонала, отвечающие требованиям нормативных документов;

- соблюдение санитарно-гигиенических требований к помещениям и прилегающей территории.

Основными конструктивными элементами, по которым определяется срок службы всего здания, являются наружные стены и фундамент. Остальные конструкции подвергаются замене.

При длительной эксплуатации здания его конструкции и оборудование изнашиваются. Под неблагоприятным воздействием окружающей среды конструкции теряют прочность, разрушаются, подвергаются гниению и коррозии. Продолжительность службы конструкций зависит от материала, вида конструкции, условий эксплуатации. Одни и те же элементы в зависимости от назначения здания имеют различные сроки службы. Под сроком службы конструкций понимают календарное время, в течение которого под воздействием различных факторов они приходят в состояние, когда дальнейшая эксплуатация становится невозможной, а восстановление – экономически нецелесообразно. В срок службы включают время, затраченное на ремонт. Срок службы здания определяется сроком службы несменяемых конструкций: фундаментов, стен, элементов каркаса.

Определение сроков службы конструктивных элементов – сложная задача, так как зависит от большого числа факторов, способствующих износу.

Нормативный срок службы устанавливается СНиП и является усредненным показателем, который зависит от капитальности зданий.

По капитальности жилые здания в зависимости от материала стен и перекрытии делят на шесть групп (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Классификация жилых зданий в зависимости от материала

стен и перекрытий

Группа зданий	Тип зданий	Фундаменты	Стены		Перекрытия	Срок службы, лет
I	Особо капитальные	Каменные и бетонные	Кирпичные, крупно-блочные, крупно-панельные		Железобетонные	150
II	Обыкновенные	То же		Кирпичные и крупно-блочные	Железобетонные или смешанные	120
III	Каменные облегченные	То же	Облегченные из кирпича, шлакоблоков и ракушечника		Деревянные или железобетонные	120
IV	Деревянные, смешанные сырцовые	Ленточные бутовые	Деревянные смешанные		Деревянные	50
V	Сборно-щитовые каркасные, глинобитные, саманные, фахверковые	На деревянных «стульях» или бутовых столбах	Каркасные глинобитные		То же	30
VI	Каркаснокамышитовые	-	-		-	15

Первая группа капитальности жилых зданий включает здания каменные, особо капитальные, нормативный срок службы таких зданий 150 лет. Введение в состав здания элементов из материалов с меньшим сроком службы ведет к уменьшению нормативного срока службы здания в целом.

Для каждой группы установлены требуемые эксплуатационные качества, долговечность и огнестойкость зданий.

Прочность и устойчивость здания зависят от прочности и устойчивости его конструкции, надежности основания. Для обеспечения требуемых долговечности и огнестойкости основных конструктивных элементов здания применяют соответствующие строительные материалы.

Общественные здания по капитальности и используемому материалу стен и перекрытий делят на девять групп (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Классификация общественных зданий

в зависимости от материала стен и перекрытий

Группа зданий	Конструкция зданий	Срок службы, лет
I	Здания особо капитальные с железобетонным или металлическим каркасом, с заполнением каменными материалами	175
II	Здания капитальные со стенами из штучных камней или крупноблочные; колонны или столбы железобетонные либо кирпичные; перекрытия железобетонные или каменные; своды по металлическим балкам	150
III	Здания со стенами из штучных камней или крупноблочные, колонны и столбы железобетонные или кирпичные, перекрытия деревянные	125
IV	Здания со стенами из облегченной каменой кладки; колонны и столбы железобетонные или кирпичные; перекрытия деревянные	100
V	Здания со стенами из облегченной каменной кладки; колонны и столбы кирпичные или деревянные; перекрытия деревянные	80
VI	Здания деревянные с бревенчатыми или брусчатыми рубленными стенами	50
VII	Здания деревянные, каркасные и щитовые	25
VIII	Здания камышитовые и прочие облегченные	15
IX	Палатки, павильоны, ларьки и другие облегченные здания торговых организаций	10

Долговечность конструкций – это срок их службы без потери требуемых качеств при заданном режиме эксплуатации и в данных климатических условиях.

Установлены четыре степени долговечности ограждающих конструкций: первая степень – срок службы не менее 100 лет; вторая – 50 лет; третья –20 – 50 лет; четвертая – до 20 лет.